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阳光智维曾凡超:基于大数据+技术优化改造的深

2018-08-11 17:15栏目:智能汇
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  北极星太阳能光伏网讯:在能源日趋紧张的今天,光伏发电作为清洁能源的一个主要代表之一,它在未来的能源结构调整中必将会扛起大旗,这一阶段我们是响应市场变化,通过运维的降本增效来保障收益。阳光智维科技有限公司技术支持经理曾凡超在第二届光伏电站运维新思路研讨会及培训会议上分享“基于大数据+技术优化改造的深度运维”。一起光伏APP将对大会进行全程直播,如需了解更多会议直播,请联系微信号:。

  各位领导、各位同仁,大家上午好!很高兴能借次机会和大家一起交流光伏电站运维的技术。我来自阳光智维科技有限公司,阳光智维是阳光电源股份有限公司的全资子公司,我今天和大家探讨的题目是“基于大数据+技术优化改造的深度运维”。

  我将分为三个部分和大家一起探讨:第一部分,对深度运维的概述;第二部分,基于大数据的智能运维;第三,技术优化改造的探讨。

  阳光智维紧紧围绕让客户安享高收益这个目标,为客户提供独立运营的管理电站运营服务,以及贴身管家式的电站托管运维服务,专业的检测评估+专业的技术优化方案,为客户提供最全面、最可靠的专业电站的资产评估以及资产升值策略。未来我们也是可以为客户提供资产金融化的服务,以及和客户进行合作,进行再生的投资合作业务。

  介绍了以上的业务,我们有什么能力或者是有什么优势来做到这个事情?首先,阳光智维专注于逆变器技术21年,在此期间设备运维总量已经达到了68GW,为运维的业务提供了技术沉淀。其次,10GW智维平台的接入总量,实现了大数据的云端监控以及分析管理迈向了智能化的运维时代。第三,我们有一块业务是做电站的设计和电站的建设,所以丰富的建设和设计的经验,加上我们有2GW以上运维的容量,是我们为客户提供卓越运维的信心来源,21年的从业经验,阳光智维的成长也是见证了中国光伏行业的发展,有光伏的地方基本上就有我们的身影,我们有300家服务网点,对我们开展运维业务是强大的支撑。

  截止2017年底,我国的光伏装机容量达到了130GW以上,相对于2012年的6.5GW,20倍的增长昭示了光伏行业在国内的蓬勃发展,然而发展过程中也存在许多问题,比如,设备端一些厂商已经没有服务能力,包括我们设备稳定性能不足,还有一些运维管理体系的落后等等。随着并网规模的不断扩大,电站的运维管理以及设备的可利用率,对我们客户的收益起到至关重要的作用,新形势下的运维需求尤为迫切。

  下面从市场的角度来进行分析,我们根据电价的特点,以并网连线年期间的并网电站定义为存量市场,在此期间,这个期间的地面电站已经占到了86%,它的分布比较集中,但是它受限于并网年代比较早,它的智能化运维水平相对较低,运维管理工作也比较繁重,投入的人力成本也相当高。与电站设备技术水平低、故障率高、售后缺失所造成的发电量严重损失等情况相对应的,却是另一番景象。由于这个电站并网时间早,大部分电站都是有一个较为可观的上网电价。在运营效率低但上网电价高这个矛盾之下,我们不难得出一个结论,该类电站通过专业的技术优化改造,可以获得非常可观的收益。

  自2016年起,近两年的一个并网容量我们定义为,也就是2016年2017年底,这段时间的市场定义其为新存量市场。这一期间主要的特点就是分布式开始迈上了一个主流的舞台,电站的位置也是比较分散,站内设备品牌也相当繁杂,电站的建设质量也是参差不齐的。伴随着这一阶段标杆上网电价逐年递减,这些年轻的电站不得不寻找它的方式来保障它的收益。这一阶段我们可以看到,根据它的特点,因为位置分散、品牌繁杂,它集中监控的需求也是比较强烈的,基于大数据的智能运维需求也是尤为迫切。

  展望未来,我们将2018年及以后并网的电站称之为未来的增量市场,受“5.31”新政的影响,我们行业也是遭遇了一个急刹车,对于未来实现平价上网这样一个趋势,应该是可以预见的。

  在能源日趋紧张的今天,光伏发电作为清洁能源的一个主要代表之一,它在未来的能源结构调整中必将会扛起大旗,这一阶段我们是响应市场变化,通过运维的降本增效来保障收益。

  根据以上市场的分析,我们也是将运维分为对应的三个部分,首先,被动的运维。被动的运维我们存量市场很多都是这样一个运维方式,它的运维效率也比较低,依赖于人员的素质,它自主运维的成本比较高,它缺乏技术改造的能力。我们当前一个新的存量市场,我们姑且称之为预测运维,因为它在一定程度上实现了提前预测的功能。我们在第二阶段如何更深一层提升,我们在思考,首先,在第二阶段预测运维的基础上,我们根据一个存量电站的特点,对存量电站实施技术优化改造。对新的存量市场我们进行一些智能管理运维,未来的市场我们会不断的运用运维的新技术。

  第二部分,简单介绍一下基于大数据的智能运维。这个是我们自主研发的,左边是运营界面,右边是运维界面,集团管理用户、区域管理用户,集中管理分散的电站,通过线上的集中管理,实现精细化的运维。我们的运营界面可以进行核心指标的展示,规范运营管理,同时也可以辅助集团的决策。运维指导着我们的运维,同时我们的运维也是支撑着我们的运营。

  集团管理用户、终端用户,通过APP可以实时掌握电站运行的信息,线下可以通过线上的专家支持,我们线上的接单以及通过一键拨打电话方式辅助运维,通过移动式的运维提升多少运维效率。

  运维管理平台,它是一个开放式的平台,支持多类型的电站接入,从大型地面到大型分布式以及到小型分布式、村级扶贫、户用电站,未来我们的储能、风电都可以进行接入。

  仓储、网点的智能化管理,是智能运维必不可少的一环。区域化的运维中心以及遍布的服务网站,是对我们运维的效率是一个强有力的支撑。智能化的仓储,可以实现备品备件在全国范围内的实时调度,最终是缩短了故障消缺时间,最终体现在收益上面。

  以下是目前对以类型光伏电站运维的案例,包括了集中式的、复杂山丘的以及渔光互补、水面漂浮、工商业屋顶等等,各种运营的电站都有案例。

  因为阳光智维是做逆变器起家,所以从设备端出发对电站做一些专业的优化改造,下面这部分跟大家探讨一下。

  电站的运营情况,是客户非常想了解的一个信息,如果想知道这个电站的运营状况,必须对电站进行专业的检测。阳光智维可以提供经专业认证认证的专业电站检测服务,比如IV测试、串并联适配等等20余项的测试。

  通过测试我们知道了问题,下面我们就可以对症下药了。我们知道很多电站的地形也比较复杂,组件朝向差异,包括一些遮挡,最终导致串并联适配非常严重。

  这个时候怎么样最大限度的减少发电量损失呢?首先从组件端来看一下,第一个技术优化方案。

  基于功率优化器的方案,我们知道光伏组串经汇流箱接入了逆变器,多个组串共用了一路MPPT,这种方案我们叫方阵级的最大功率点跟踪,组串逆变器实现了组串级别的MPPT追踪,我们想我们是不是可以做到组件级别的MPPT的跟踪呢?我们提出的忧虑优化器就是来解决这样一个问题。在解决组件级的MPPT,实现这个功能彻底消除了一个串并联适配,第二个要解决的问题就是组件级别的监控,达到组件级别的监控可以帮助精准的定位到每一个组件的问题,提升了我们维护效率。

  这是我们在上海分布式电站的测试案例,测试遮挡造成失配对发电量的影响,选取了两组测试组,第一组是安装了优化器,第二组没有安装,在未安装之前,在无遮挡的情况下,他们两个的发电量基本上是差不多的。通过后面一段时间的模拟各种工况,比如说模拟杂草遮挡、灰尘遮挡等等,我们通过数据的监测最终发电量可以提升5.3%以上,也得出一个结论,遮挡越严重提升空间也是越大的。

  这个是我们功率优化器的另外一个优化实证,合肥市的一个优化电站我们选择了两台逆变器,对于组串他们两个的发电量信息业比较相同,这两个组件的总功率不同,所以这里我们也是采用了一个归一化的数据,对比分析了单位发电量的提升效果。通过我们的I-MR的制图最终得到一个报告,发电量提升达到了11%以上。

  这是我们对组件端另外一个优化技术改造的方案。我们知道组件的自然衰减是不可逆的,对于电站一些可逆的衰减是可以做一些研究和工作的。我们针对一个PID的现象给出了一个方案,PID是在高温高湿的环境下,因为组件的负极和边框之间也出现了较高的负电压出现了电量衰减的现象,也严重破坏了输出功率,特别是在环境比较复杂的地方。这个方案针对已经发生的PID现象以及电站里面使用的逆变器不具备PID这样一个预防和修复电站进行一个PID优化,最终对已发生的电站实现了PID的修复,对于没有发生的可以作为一个PID的预防。

  这是江苏省某电站PID修复的案例,我们选取了两个逆变器,开始都是没有安装的修复设备的,我们也是通过2号比上1号逆变器的发电量进行对比,未安装之前我们的比值是在53.51,安装后我们为期两个月的测试,平均值都达到了71%79%,从这个数据来看,我们的提升至少达到了18%以上。

  说完了组件端我们说一下逆变器这一端。逆变器是在众多的光伏部件中承担了一个电能转换的作用。从我们大量的应用案例及我们的走访,建议对以下三种条件下我们进行一个逆变器的优化改造。第一点,以前存量电站的逆变器已经无法再满足电网越来越高的这样一个技术要求,其次,前期做逆变器的厂家也很多,有的厂家都倒闭了,已经不能再提供后续的服务。第三点,针对逆变器故障率特别高的,运维成本比较高、发电效率低的,针对这三种状况我们给出了一个3000瓦到6.25兆瓦这样一个全系列逆变器的解决方案。对于所有的应用场景以及所有的电压等级,我们都可以进行完美的接入。

  这个是我们2015年7月无法满足电网要求的案例,藏中电网出现较大的波动,影响了电网的安全稳定,西藏地区在国标之外特别提出了一个藏标,当时使用的这家逆变器已经没有服务能力了,联系我们进行改造,我们给出了一个解决方案,在同年的11月完成对其优化改造的升级工作,电站也是一次性通过检测。

  这是我们逆变器运行效率低、发电量损失严重的案例,在西北的一个地面电站,2011年12月投运,属于一个存量电站,在2016年初进行了系统的测试评估,它的主要问题组件损耗、逆变器效率特别低、故障率高,我们对其中的1兆瓦发电单元进行了优化升级,完成后为期7个月的发电量测试结果显示,我们最终提升了10%。他的一次性投入,以及他的发电量的提升收益,我们根据它的标杆电价1.15元/度的标杆电价算了一笔账,它通过1.04年就会收回投入的成本,投资小、收益高,具有很好的推广效果。

  汇流箱我们也是有几种解决方案,第一个,大家都认为汇流箱这个技术门槛低,所以前期进入汇流箱这个行业的厂家也是特别多,前期我们存量电站很多也不是一个智能汇流箱,有的是智能汇流箱通讯已经缺失了,针对于这种情况我们也是给出了一个汇流箱的恢复方案。

  第一种方案,基于485通讯恢复的方案,这种方案我们对应了两种产品,第一种产品,我们增加汇流箱的通讯盒,就是在存量电站原先的汇流箱不动,我们在它的前端加上通讯恢复的一个通讯盒,通过我们对当时格尔木地区的一个光伏电站进行了改造,优化改造后恢复它的通讯功能,也同时实现了汇流箱的数据监控。

  这个是我们基于485方案的另外一个产品,是汇流箱的一个整体替换。我们在西北一个光伏电站,它的汇流箱主要问题就是融丝易损、故障频发,我们直接将其进行替换,可以直接使用原来汇流箱的通讯线缆,所以这个成本也是比较低的。完成安装后也是实现了通讯的功能。

  汇流箱的第二种恢复方案是PLC方案,它的原理就是在汇流箱侧加上PLC的耦合模块,逆变器侧安装了一个主机单元,我们在安徽灵壁电站使用了这个方案,通过数据分析发包收回特别高,他的综合成本比485方案低。是不是就可以直接替代我们前面的方案呢?很显然是不可以的,它也有它的要求,比如通讯距离的要求,所以这两种方案,我们针对不同的电站具体的进行选择实施。

  我们还有其他一系列的优化方案,比如说我们在电站里边一些柜体结构设计的不合理,以及设计存在一些隐患,可以给它结构重设的解决方案。针对我们存量电站的一些逆变器里面的通风效果不好,导致逆变器降低运行,造成发电量损失,针对这个我们也有风道的方案设计以及安装服务,包括设备的一些积灰、电路板的积灰状况,我们业提供了设备在线清洗的服务,另外我们还有一些对电站的通讯恢复这样一个服务,未来我们可以做得更多。

  最终为客户得到实实在在的收益提高可用率、增加发电量,实现电站资产的保值。总结来说,让客户安享高收益。

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  《四川省村级光伏扶贫电站收益分配管理实施办法》已经2018年第6次局长办公会议审议通过,自2018年9月3日起施行。全文如下:第一条为加强村级光伏扶贫电站收益分配使用管理,建立利益联结和带贫减贫长效机制,依据《中共中央国务院关于打赢脱贫攻坚战的决定》《关于做好财政支农资金支持资产收益扶贫工